PETROLKÉMIAI TECHNOLÓGIÁK Olefinek előállítása DEBRECENI EGYETEM 2010. évi kurzus Dr. Gál Tivadar (MOL PETCHEM) 2010. november
TARTALOM – 1. rész Definíciók, fogalmak a petrolkémiában A petrolkémiai technológiák csoportosítása A szénhidrogének hőbontásának kémiája és technológiája Olefingyári alapanyagok fajtái, összetétele és a belőlük nyerhető termékhozamok szerkezete Az olefingyártási technológiák folyamata, főbb paraméterei és a folyamatok irányítása Az olefingyártás fő- és iker-termékei, azok további felhasználása
A petrolkémiai értéklánc
Egy modern finomító szerkezete
A finomítói eljárások csoportosítása Kémiai Fizikai Termikus Desztilláció Oldószeres kinyerések Propános aszfalt-mentesítés Oldószeres paraffin-mentesítés Keverés (blendelés)
Viszkozitástörés Késleltetett (kamrás) kokszolás Flexi-kokszolás
Katalitikus Elsődleges cél: motorhajtó anyagok (és kenőanyagok) előállítása Hidrogénes kezelés Katalitikus reformálás Katalitikus krakkolás Hidro-krakkolás Katalitikus paraffin-mentesítés Alkilezés Polimerizáció Izomerizáció
A finomítókon kívül működő petrolkémiai technológiák Termikus eljárások
Katalitikus eljárások
Szénhidrogének termikus krakkolása (pirolízis)
Polimerizáció (PE, PP PS, PVC, műgumik, stb.) Oxidációs eljárások Halogénezés Oxo-szintézis Proteinek előállítása A földgáz kémiai technológiái
A nyersolaj atmoszférikus desztillációjának termékei
A különböző szénhidrogénekből pirolízissel nyerhető termékszerkezetek 60
Termékhozamok, s% Product yields, wt%
50
40
etilén Ethylene propilén Propylene C4-C5 C4-C5 BT BT C8 C8
30
C9+C9+ Quench oil Kvencsolaj
20
10
0 etán
Ethane
propán
propane
bután
n-butane
Alapanyag
Feed type
VEB
naphtha
AGO
AGO
A pirolízis-alapanyagok megoszlása régiók szerint 100% Egyebek Gázolaj V. benzin Butánok Propán Etán
80% 60% 40% 20%
ia
n Ke
le
t-Á
zs
pá Ja
a óp ur
t-E
Ke
le
ur at
ug
tin
-A
-E
m
er
óp
ik
a
a
da na
Ka
La
Ny
Eg
ye
sü
lt
Ál la
m
ok
0%
A TVK Olefin 2 üzemének sematikus felépítése
A szénhidrogének hőbontásának kémiája
¾
¾ ¾ ¾
A szénhidrogének hőbontását a kutatók több mint 70 éve tanulmányozzák Az általánosan elfogadott gyökös lánc-mechanizmus három fő lépésből áll: - lánc-indítási reakciók - lánc-fejlődési reakciók - lánczáró reakciók Az elsődleges (krakkolási) reakciókban a hosszabb (általában telített) szénhidrogén molekulák C-C kötései eltörnek és kisebb, általában telítetlen molekulák képződnek Lejátszódnak még kondenzációs reakciók is, amelyek során többgyűrűs aromás szénhidrogének is képződnek A másodlagos (szekunder) reakciók a koksz és a szén-oxidok (CO és CO2) képződéséhez vezetnek A hőbontási reakciók egyensúlyi reakciók – az optimális egyensúlyi feltételek betartásához igen pontos tervezés szükséges
A gyökös lánc-mechanizmus egyszerűsített sémája Chain initiation: Mp → M1* + R2* Chain propagation: Mp + R1* → R1H + R3* R3 → Mo + R4* R4 + Mp → R3* + H2 Chain termination: R1* + R3* → R1R3 R2* + R4* → Mo + R2H Where: Mp – original paraffin molecule in the feed Mo – formed olefin molecule R1* ÷ R4* – hydrocarbon radicals
(1) (2) (3) (4) (5) (6)
A hőbontás kinetikájának alapjai A reakció-rendszer 30-3000 reakcióból áll, az alapanyag szerkezetétől függően A rendszer viselkedésének tanulmányozásához meg kell ismernünk minden egyes reakciót, fel kell írnunk a reakció sebességét, a mérlegegyenleteket, valamint a reakció-elegy áramlását A reaktorcső falában lévő fémek katalitikus hatását általában figyelmen kívül hagyjuk A reakció-rendszer viselkedése természetesen nagy mértékben függ a folyamat-változóktól és az alkalmazott paraméterektől (T, p, gőz/HC arány, etc.)
A reaktorcsövek és hőmérséklet-profiljuk
Egy modernebb kemence radiációs csövei
Az olefingyártás technológiájának rövid leírása A hőbontás a pirolízis kemencékben megy végbe, amelyekből a reakcióelegy – az alapanyagtól függően – 820-870°C-on lép ki. A gázolajat alacsonyabb, a gázokat magasabb hőmérsékleten kell bontani. Az alapanyaghoz technológiai gőzt, vagy más néven „hígítógőzt” adagolnak a kokszképződés mértékének csökkentésére. Ezen a hőfokon ugyanis már lejátszódik a szénhidrogének teljes dehidrogéneződése is és a képződő koksz lerakódik a kemence csöveinek belső falára. Ez pedig jelentősen lerontja a hőátadást a kemencében. A kemencék rendkívül bonyolult szerkezetű berendezések, de az alábbi fő részek pontosan elkülöníthetők: - konvekciós zóna (itt keveredik az alapanyag a gőzzel és a forró füstgázok melegítik fel az elegyet a pirolízis kezdetének hőmérsékletéig) - radiációs zóna (itt játszódnak le a hőbontási és más reakciók és keletkeznek a céltermékek és az ikertermékek is) - gázhűtés-gőzfejlesztés (a forró bontott gázokat itt hűtik le és a hőjükkel gőzt fejlesztenek a turbó-kompresszorok meghajtásához) - tüzelő berendezések (ezek a kemence falába és padozatába elhelyezett gázégők, amik a radiációs zónában felfűtik a reakció-elegyet) Természetesen a kemencének vannak más fontos részei is, mint pl. a szabályzó- és biztonságiberendezések, de ezek összehangoltan, a kemence minden részének működését felügyelik. Nem hiányoznak a korszerű folyamatirányító számítógépek sem, amelyek a folyamatos felügyelet mellett biztosítják a berendezések optimális, a lehető leggazdaságosabb üzemét.
A pirolízis kemencék látképe
Az olefingyártás technológiájának rövid leírása (2.) A pirogázt a nemkívánatos további reakciók (másodlagos reakciók) befagyasztása céljából gyorsan le kell hűteni, amit első lépésben a gázhűtő-gőzfejlesztő részhez tartozó kvencshűtők (kvencskazánok) végeznek el, miközben nagynyomású telített gőz termelődik. Ezek a hűtők csőköteges hőcserélők, amelyekben a gázok a csövekben áramlik, a gőz pedig a köpenytérben fejlődik nagynyomású, ionmentes kazántápvízből. A pirogáz hőfoka a kvencshűtők tisztaságától függően 350-600 oC-ra áll be, majd a hőmérsékletet a kemencénkénti direkt kvencsolaj (a bontás során képződő, aromásokat tartalmazó kátrányszerű olaj) befecskendezéssel ~180 oC-ra kell beállítani. Ezután egy gyűjtővezetéken (ahol az összes kemence bontott gázai összegyűlnek) keresztül a pirogáz az olajos mosókolonnába kerül. Itt a gázt a kaszkád tányéros részen az oldalrefluxként - szűrés és hűtés után - feladott kvencsolajjal, majd a buboréksapkás tányérokkal ellátott felső részen pirobenzinnel (ugyancsak a bontás során keletkező benzin-frakció) 100 oC-ra hűtik vissza. A kolonna (mosóoszlop) fenékhőmérséklete ~165 oC. A hűtések során keletkező, a fenéken összegyűlő olajfelesleg egy részét a hőértékesítő kazánban eltüzelik, másik részét pedig alapanyagként a koromgyárba adják át (a kvencsolaj kiváló koromgyártási alapanyag), esetleg tárolják. A pirogáz további hűtés céljából a vizes mosóoszlopba kerül. Az oszlop közepén kaszkád tányéros, felül töltetes kivitelű, ahol a hűtést az oldal-és fejrefluxként feladott hűtött cirkuláltatott mosóvíz biztosítja. A kolonna fejhőmérséklete ~30 oC, fenékhőmérséklete ~80 oC. A pirogáz visszahűtésével együtt az oszlopban lekondenzálódik a gázban lévő benzinkomponensek egy része, és a technológiai gőz túlnyomó része. Az oszlop alján összegyűlt benzin-víz keveréket egy háromlépcsős elválasztás során különítik el. A benzin egy része képezi az olajos mosóoszlop fejrefluxát, a felesleg további feldolgozásra a pirobenzin feldolgozó egységbe kerül. A víz egy része a cirkuláltatott mosóvíz, a feleslegből sztrippelés és hőcserék után ismét technológiai gőzt állítanak elő, melyet a hőhasznosító kazánban történő túlhevítés után a kemencékhez vezetnek. A kolonna fején távozó pirogáz a Gázszétválasztó Üzembe kerül.
Az olefingyártás technológiájának rövid leírása (3.) A gyár technológiájából adódóan jelentős mennyiségű gáz és folyékony halmazállapotú fűtőanyag, telített gőz, magas hőmérsékletű füstgáz keletkezik, melyek lehetővé teszik egy kettőshuzamú, membránfalas, gőztúlhevítésre alkalmas hőhasznosító kazán üzemeltetését. Ebből adódóan a nagyteljesítményű forgógépek meghajtása gőzturbinával történik, ezért a gyár villamos energia igénye viszonylag alacsony és nagyobb az üzembiztonság. A gőztermeléshez szükséges ionmentes kazántápvizet a tápvízelőkészítő rendszeren (vízlágyító) állítják elő. Az üzem feladata még a technológiai folyamat különböző pontjain felmerülő hűtési igényeknek a recirkulációs hűtővízrendszer üzemeltetésével történő kielégítése. Természetes dolog az, hogy az ilyen bonyolult technológiák a világon működő sok gyárban nem teljesen egyformák. Öt olyan un. világcég van, akik saját szabadalmuk alapján forgalmazzák a termikus krakkolási eljárásokat. Közöttük a német LINDE neve bizonyára mindenkinek ismerős. A TVK-nál működő két olefingyárnak is ők a licencadói. Az eljárások különbözhetnek a kemencék felépítésében is, de leginkább a szétválasztó rendszerek felépítésében vannak különbségek. Pl. ahol nehezebb alapanyagot dolgoznak fel (gázolajat), ott a keletkező termékeknél is nagyobb lesz a nehezebb frakciók (kátrány, pirobenzin) aránya. A könnyebb alapanyagok (gázok: etán, propán) feldolgozása esetén pedig a könnyebb termékek (metán, etilén) aránya lesz magasabb. Az olefingyárakat eleinte kifejezetten az etilén előállítására tervezték és építették fel; a többi keletkező anyagot (propilén, C4-frakció, pirobenzin, kátrány) melléktermékeknek tekintették. Nem sokkal később, a polipropilén-előállítási technológiák kifejlesztésével a propilén neve „ikertermék” lett, de a többi neve maradt melléktermék. Ma már minden terméket hasznosítanak: a pirobenzinből oktánszám-javító komponenseket vonnak ki, a C4-frakcióbó a műkaucsuk előállításához szükséges butadiént, a kátrányt pedig ipari korom gyártására használják. A mai osztályozás szerint tehát az etilén és a propilén a főtermékek, a többiek neve pedig: ikertermékek. Nem lényegtelen az sem, hogy ma a butadién ára magasabb a világpiacon, mint a főtermék etléné! Fontos tehát mindig szem előtt tartanunk a világpiac igényeinek változásait: az üzemelő olefingyárak működését mindig ezekhez az igényekhez igazodva kell alakítani.
A TVK olefin üzemeinek jellemző alapanyag- és termékszerkezete Operating data TLE volume per coil (dm3) COT (°C) Hydrocarbon feeds (kg/h) Steam/CH ratio CIT (°C) COP (barg) Key component Effluent - SPYRO Summary Hydrogen Methane Acetylene Ethylene Ethane Methyl-Acetylene Propadiene Propylene Propane Vinyl-Acetylene Butadiene Butene (sum) Butane (sum) Total C5-C9's Total C10+ Carbon Oxide Carbon Dioxide
Naphtha
AGO
N-butane i-Butane mix-butane Propane n-Pentane Ethane Rec. C4/C5 50 50 50 50 50 50 50 50 805 855 855 855 855 855 855 855 20000 19500 19500 19500 19500 19500 19500 19500 0,80 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 555 610 610 610 610 610 610 610 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 N-C4 N-C5 N-C4 N-C3 N-C5 N-C2 N-C4
AGO
N-butane i-Butane mix-butane Propane n-pentane Ethane Rec. C4/C5 wt% (dry) wt% (dry) wt% (dry) wt% (dry) wt% (dry) wt% (dry) wt% (dry) 0,6370 1,1168 1,2677 1,1654 1,4196 1,0229 3,855 0,884 8,3878 17,9200 21,5920 19,2090 17,9530 13,6610 2,416 16,683 0,2569 0,5821 0,6433 0,6100 0,4662 0,4217 0,433 0,764 21,9120 40,5410 11,6900 30,5330 33,2310 39,6740 50,478 33,642 2,3130 3,4057 1,7777 2,8515 2,4051 3,7755 39,678 2,588 0,3013 0,3320 1,8139 0,8201 0,2683 0,2569 0,010 0,621 0,2165 0,2179 1,1905 0,5381 0,1761 0,1751 0,007 0,408 13,7500 17,4200 22,6700 19,4200 17,6850 18,5230 0,686 17,069 0,3326 0,3883 0,1664 0,3071 21,3610 0,4849 0,144 0,263 0,0231 0,0626 0,0271 0,0502 0,0315 0,0452 0,044 0,136 5,3431 3,3018 1,9834 2,8783 1,8060 4,3062 1,134 5,613 6,3090 2,0173 17,6390 7,0986 1,2726 3,5045 0,116 3,923 0,0602 8,8011 7,1546 8,3330 0,0462 0,0767 0,279 4,630 22,9230 3,5607 9,6717 5,7193 1,7488 13,7890 0,642 10,953 17,1870 0,2592 0,6391 0,3923 0,0789 0,2165 0,032 1,724 0,0467 0,0711 0,0704 0,0707 0,0496 0,0649 0,044 0,095 0,0013 0,0031 0,0034 0,0032 0,0020 0,0026 0,001 0,005 100,0005 100,0007 100,0002 99,9997 100,0010 100,0006 99,9996 100,0007
50 835 18000 0,55 585 1,1 NC5
NC15 Naphtha
wt% (dry)
wt% (dry) 0,9259 13,0350 0,5178 29,7480 2,7967 0,5202 0,3543 16,3150 0,3517 0,0687 6,1523 5,4689 0,2186 20,2630 3,1886 0,0725 0,0030 100,0002
Az etilén útja a végtermékekig
TARTALOM – 2. rész
Az olefingyártás folyamatainak irányítása, optimalizálása A folyamatok modellezése és szimulációja Az olefingyárak energia-rendszere Tárolási és egyéb logisztikai kérdések A kőolaj és termékeinek természetes és mesterséges körforgása A petrolkémia és az olefingyártás jövője
A gyártás jövedelmezőségének kérdései Az olefingyártás jövedelmezősége az alábbi tényezőktől függ: ¾ ¾
¾ ¾ ¾ ¾
¾
¾
Az alapanyag fajtája és minősége Az alapanyag (minősége) és az üzemi paraméterek összehangolása A gyár energia-fogyasztása Az alapanyagok, termékek és különböző energia-fajták árai Az üzem berendezéseinek állapota A szükséges fejlesztések megvalósítása a fajlagos felhasználások csökkentéséhez A biztonsági és környezetvédelmi előírásokhoz való alkalmazkodás Egyéb tényezők (piaci manipulációk, szabályok, törvények változásai, stb.)
Egy pirolízis-kemence működésének sémája Furnace / Feed type F21-C4+C5 Hydrocarbon feed Steam to HC ratio H/C ratio Hydrocarbons MW of Hydrocarbons
ton/hr wt / wt
190 157 10,27 91,51 18,28
deg.C ppmv@3% O2 kg/hr % MW
Stack temperature NOx in fluegas NOx as NO2 Thermal efficiency Convection duty
-/-
Inlet pressure Inlet temperature
bara deg.C
2,22 649
840 1,85
deg.C bara
Exit temperature Exit pressure
Recycle cracking & acetylenes hydrogenations: Ultimate ethylene ton/hr Ultimate propylene ton/hr Ultimate sum E+P ton/hr
6,82 4,00 10,82
14,16 9,47 35,45 82,09 1199
MW MW MW kW/m^2 deg.C
Absorbed duty Reaction heat Fired duty Heat flux (I.s.) Exit flue gas temp.
Reference parameters Number of radiant coils Hydrocarbon flow Steam to HC ratio Exit pressure Exit temperature Radiant inlet temperature Stack temperature Contact time Multiplier fuel TMT-maximum TMT-increase multiplier TMT-increase since SOR
48 19,25 0,46 1,85 825 633 179 0,19 1,00 1080 1,00 20
1045 0,80 69,0
deg.C deg.C/day days
TMT-actual TMT-increase Run length
at. / atom
integer ton/hr wt / wt bara deg.C deg.C deg.C seconds deg.C deg.C
19,50 0,45 2,465 59,83
T L E
2,35 47,43 120 12
ton/hr ton/hr deg.C % stoich.
Flow of fuel Flow of air Temperature air Excess air
0,92 16,62 0,08 0,43 31,46 3,59 0,65 20,05 0,46 3,20 1,62 0,78 2,43 10,39 1,51 0,65 0,43 1,29 1,37 0,46 0,07 1,32 0,21 99,99 74,26 19,92 2,37 3,43 1,44 85,67 27,17 26,53 0,64 0,83
% wt % wt % wt % wt % wt % wt % wt % wt % wt % wt % wt % wt % wt % wt % wt % wt % wt % wt % wt % wt % wt % wt % wt % wt % wt % wt % wt % wt at. / atom
% -/-/w/w w/w
Az olefingyártás energetikai kérdései Az olefingyárak energetikai szempontból nagymértékben önellátók – a termelt metán-frakció csaknem teljesen elégséges a kemencék fűtéséhez; a bontott gázok hőjével termelt gőzzel pedig a turbó-kompresszorokat hajtják. Az importált villamos energia a teljes energiaszükséglet 2-4%-a (nagyrészt a szivattyúk motorjainak meghajtására szolgál). A fajlagos energiafelhasználás átlagos értéke 10 MWh/tonna etilén (a világ legmodernebb gyárainál ez az érték 7-8 között van) Ennek csökkentése az olefingyárak gazdaságos termelésének egyik fő kérdése – különösen a CO2kibocsátásra kivetni tervezett adó tükrében
Egy olefingyár energia-térképe (GJ)
Az etán- és vegyipari benzin bázisú olefingyárak energetikai összehasonlítása
A pirolízis kemencék modellezése és szimulációja A kemence radiációs csöveinek geometriája és a magas Re-szám (200 000 vagy nagyobb) lehetővé teszi a csőreaktor-feltételezést Fel kell építeni a teljes reakciórendszert és minden reakcióhoz hozzá kell rendelni a kinetikai paramétereket (ez a feladat legnehezebb része) A folyamat-változókat és paramétereket a gyakorlati értékek szerint kell beállítani A számítógépes szimulációt a felépített matematikaikinetikai modell alapján kell elvégezni A modellezésnek és a szimulációnak egy adott logikai rendszere van, amit célszerű betartani
A modell elkészítésének logikai sémája
Literature data
Ir o d a lm i a d a to k
Thermodin. And T e r m o k é m ia i é s k i n e studies tik a i mathem. e lm é le te k
Tuning factor
H a n g o lá s i fa k to r
Measured data
M é rt a d a to k
Thermochemical and kinetic theories
T e r m o k é m ia i é s k in e tik a i e lm é le te k
Kinetic structure
K in e tik a i s z e rk e z e t
Reactor model
R e a k to r m o d e ll
Results
E re d m é n y e k
Thermochemical A r e v e r z i b i lwith is coincidence r e a k c ió k k a l v a ló reversible t e r m o d i n chemical a m ik a i m e g e g y e z ő s é g reactions
Completeness and simplifications
T e lje s s é g é s e g y s z e rű s íté s i s z in t
Numerical methods
N u m e r ik u s m ó d s z e re k
A csőreaktor differenciál-eleme
Distance along the reactor
A rendszer matematikai leírása r ∂c ( x, t ) ∂ci ( x, t ) = αki r k (c, T ) − v i , i = 1 → N c , k = 1 →N r ∂t ∂ x k =1
N
∑
⎛ Nc ⎞ ∂T(x,t) ⎛ Nc ⎞ ∂T(x, t) Nr ⎜ Cpici ⎟ = (−ΔHk )rk(c,T) − v⎜ Cpici ⎟ + AU Tfb − T(x,t) ⎜ ⎟ ∂t ⎜ ⎟ ∂x k =1 ⎝ i=1 ⎠ ⎝ i =1 ⎠
∑
∑
∑
ci ( 0, t ) = ci.in (t ) i = 1 → N c , T (0, t ) = Tin (t )
ci ( 0, t ) = ci.in (t ) i = 1 → N c , T (0, t ) = Tin (t ) ⎞ ρv 2 Lt dp ⎛ = ⎜⎜ f + ξ ( x) ⎟⎟ dx ⎝ 144d t g ⎠ 2
⎛k k k r = ⎜⎜ H b i ⎝ kz2
f =
0.3164 Re 0.25
1
⎞2 ⎟⎟ .[aH ] ⎠
k = A exp(-E/RT)
[
]
A kemence radiációs csövének hőmérséklet-profilja Furnace radiant coil temperature profile 850
800
750
700
650
0 2, 11 98 4, 23 97 6, 35 9 8, 5 47 94 10 ,5 99 12 ,7 19 14 ,8 3 16 9 ,9 59 19 ,0 79 21 ,1 98 23 ,3 18 25 ,4 3 27 8 ,5 58 29 ,6 78 31 ,7 98 33 ,9 1 36 7 ,0 37 38 ,1 57 40 ,2 77 42 ,3 97
600
Reactor volume, liter
A termékhozamok változása a radiációs cső hossza mentén 0,45 0,4 0,35
Product yields, w/w
0,3 n-butane 0,25 0,2 0,15 propylene 0,1
ethylene methane
0,05 0 0
5,6529
11,3058
16,9587
22,6116
Reactor volum e , lite r
28,2645
33,9174
39,5703
A mellékreakciók kiterjedésének alakulása Formation rate of undesired by-products along the radiant coil 0,006
0,004
CO Coke
0,003
Acetylene MAPD
0,002 0,001
Reactor volume, liter
24,1
22,5
20,9
19,3
17,7
16,1
14,5
12,9
11,3
9,66
8,05
6,44
4,83
3,22
1,61
0 0
Yields, w/w
0,005
Lineáris modellek készítése Az un. differenciál-modellek lefutása indokolatlanul hosszú és nagy számítógép-kapacitást köt le Az üzemelési tartományban a hozamszerkezetek változása lineárisnak tekinthető Ezért az ipari gyakorlatban már csak a lineárissá alakított modelleket használják Jó hangolás esetén ezek pontossága is 1-2%-on belül van, ami egy ilyen komplex folyamatban több mint kielégítő Az ilyen modellek 1-2 sec alatt lefutnak és a kimeneti adatok is könnyebben rendszerezhetők A rendszerek vizsgálata (modellezéssel és szimulációval is!) a mérnöki feladatok közé tartozik!!
A hozamszerkezetek változása a kilépő hőmérséklet függvényében az üzemelési tartományban 35
product yields, wt%
30
ethylene
25
propylene
20
methane
15 n-butane 10 5 0 825
828
831
834 COT, C
837
840
843
846
A mért és a modell által számított hozamok összehasonlítása egy jól „behangolt” modellnél Component/ Yield (wt%) Hydrogen CO Methane Ethane Ethylene Propane Propylene Acetylene Isobutene MAPD n-butane 2-buthene 1-buthene Isobutylene Butadiene Total C5 Total C6 Total C7 Benzene Toluene Coke
Measured 1 1,06 0,10 18,72 3,39 32,64 0,53 19,51 0,51 1,59 0,74 8,50 0,79 1,60 2,50 3,73 0,96 2,78 0,79 1,34 0,22 ---
Simulated 1 0,78 0,11 18,44 3,20 32,58 0,36 20,34 0,58 1,68 0,77 8,92 0,49 1,12 2,33 3,73 0,60 1,84 0,38 1,10 0,19 0,0087
Measured 2 1,05 0,06 18,53 3,56 33,13 0,53 19,54 0,51 1,27 0,69 8,57 0,81 1,59 2,29 3,71 1,02 2,79 0,79 1,34 0,22 ---
Simulated 2 0,77 0,10 17,99 3,33 33,01 0,41 20,60 0,61 1,15 0,61 8,67 0,49 1,21 1,86 4,04 0,81 2,14 0,54 1,21 0,27 0,0096
Measured 3 0,98 0,05 18,27 3,63 32,30 0,47 19,26 0,50 1,52 0,57 10,08 0,77 1,61 2,32 3,73 0,83 2,76 0,76 1,33 0,22 ---
Simulated 3 0,76 0,11 18,72 3,22 32,64 0,35 20,34 0,57 1,62 0,78 9,66 0,51 1,57 2,31 3,68 0,58 1,87 0,38 1,13 0,19 0,0077
Az olefingyártás (és a petrolkémia) jövője A petrolkémia egy igen erős piaci versenynek kitett üzletág – a verseny tovább fokozódik A petrolkémia sok tekintetben nem felel meg a fenntartható fejlődés követelményeinek A „Nagy Globális Átverés” is leginkább a petrolkémia helyzetét rontja A petrolkémiai termékek iránti igény folyamatosan növekszik Kialakulóban vannak a hulladék műanyagokat újrahasznosító eljárások Már dolgoznak az alternatív olefingyártási technológiákon is – ezek energia-takarékosabbak és jobban kímélik a környezetet is
A műanyag-termékek „fogyasztása” 1950 és 2000 között A világon, millió tonnában 150 125 100 75
2nd oil crisis 1st oil crisis
50 25 0
1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000
A „Nagy Globális Átverés” „Halting all combustion of hydrocarbons (oil, gas, coal and wood) by man will not
measurably affect atmospheric CO2-content, now 380 ppm. A simple material balance shows man generates 30 billion tons/year (this is neither a big nor a small number, it is just a number) while plants consume 7 trillion tons/year (this is neither a big nor a small number, it is just a number). Forest fires, rotting flora and volcanoes input most of the CO2 to the atmosphere. Total input or output is >7. The ratio is 0.03/7=0.0043 (this is a small ratio). Cutting the 30 in half to 15 will drop CO2 by 100 ppm after 70 years. CO2 does not affect temperature; rather temperature affects CO2. Data for the past 400,000 years, reported by Al Gore, An inconvenient Trouth in 2005, shows they cycle together but CO2 lags temperature by about 800 years. Solubility of CO2 in water, oceans, beer and champagne decreases with temperature so solar warming of the oceans releases dissolved CO2 and cooling reabsorbs it. Solar radiation drives Earth’s temperature; CO2 has nothing to do with it. Atmospheric radiation absorbtion and emission are dominated by the presence of all three phases of H2O. Like all molecules, CO2 only absorbs and emits specific spectral wavelengths (14.77 microns) that constitute a tiny fraction of solar radiation energy in Earth’s atmosphere.” Hydrocarbon Processing, February 2010, p. 25 (by Pierre R. Latour, guest columnist)
A humán-eredetű CO2-kibocsátásban a világon a petrolkémia 2,8%-ban részesedik (az olajipar is csak 5,9%-kal). Az energiaipar viszont 78,3%-kal. Ezért azt gondolom, hogy Európában 10-15 olefingyár bezárása az atmoszféra CO2-szintjére semmilyen hatással nem lesz. (ld. következő dia )Ez tisztán üzleti érdek (a nagyobbak piacszerzése) politikai blablákkal és egy rakás merő ostobasággal megtámogatva.
A CO2-kibocsátás megoszlása
A kőolaj és termékeinek körforgása
A fenntartható fejlődés követelményei a megújuló természeti erőforrások felhasználásának mértéke kisebb vagy megegyező legyen a természetes vagy irányított regenerálódó (megújuló) képességük mértékével; a kimerülő erőforrások ésszerű felhasználási üteme ne haladja meg a megújulókkal való helyettesíthetőségének lehetőségét, [ezt a mindenkori technológiai haladás határozza meg]; a hulladékok keletkezésének mértéke/üteme kisebb vagy megegyező legyen a környezetszennyezés befogadó képességének mértékével, amit a mindenkori környezet asszimilációs kapacitása határoz meg Ha alaposan belegondolunk, ma még egyik feltételnek sem tudunk megfelelni a felsoroltak közül. Ugyanis a természeti erőforrásokat sokkal nagyobb ütemben használjuk fel, mint ahogy azok saját maguk képesek megújulni, és nem vagyunk képesek azokat a kívánt ütemben megújuló forrásokkal helyettesíteni sem. A környezet asszimilációs kapacitása pedig nagyon sok régióban már sokkal kisebb, mint a környezetszennyezés mértéke.
A megújuló energiaforrások csoportosítása 1. Eltüzelhető megújulók és hulladékok (CRW). - Szilárd biomasszák és állati termékek. Ilyen a fa, fahulladék, rost-hulladék, állati hulladékok és más szilárd biomasszák. A biomasszából készült faszén is ide tartozik. - A biomasszából keletkező folyékony és gáznemű energiahordozó anyagok. Ide tartozik a biogáz. - Háztartási hulladékok. Lakossági és kórházi hulladékok. - Ipari hulladékok. Szilárd és folyékony hulladékok, pl. autógumik. 2. Vízenergia A víz potenciális és kinetikus energiáját elektromos energiává alakítják a vízi erőművekben. 3. Geotermikus energia A föld hőjét gőz és/vagy melegvíz formájában hasznosítják közvetlen fűtésre, vagy elektromos energia előállítására. 4. Napenergia A napenergiát forró víz előállítására vagy elektromos energia előállítására alkalmazzák. 5. Szélenergia A szél kinetikus energiáját szélmotorokban elektromos energiává alakítják. 6. Árapály, hullám, óceán energia Mechanikai energiát elektromos energiává alakítanak.
A megújuló energiaforrások felhasználási arányának alakulása
Energy-saving opportunities (topic to discuss)
End of Part_2 Köszönöm a figyelmet ! Kérdések?
